Klawiatura komputerowa

Ten artykuł od 2012-08 wymaga zweryfikowania podanych informacji.

Należy podać wiarygodne źródła w formie przypisów bibliograficznych.
Część lub nawet wszystkie informacje w artykule mogą być nieprawdziwe. Jako pozbawione źródeł mogą zostać zakwestionowane i usunięte.
Sprawdź w źródłach: Encyklopedia PWN • Google Books • Google Scholar • Federacja Bibliotek Cyfrowych • BazHum • BazTech • RCIN • Internet Archive (texts / inlibrary)
Dokładniejsze informacje o tym, co należy poprawić, być może znajdują się w dyskusji tego artykułu.
Po wyeliminowaniu niedoskonałości należy usunąć szablon {{Dopracować}} z tego artykułu.

Klawiatura komputerowa – uporządkowany zestaw klawiszy służący do ręcznego sterowania urządzeniem lub ręcznego wprowadzania danych. W zależności od spełnianej funkcji klawiatura zawiera różnego rodzaju klawisze – alfabetyczne, numeryczne, znaków specjalnych, funkcji specjalnych, o znaczeniu definiowanym przez użytkownika.

Klawiatury występują w najróżniejszych urządzeniach domowych – klawiszowych instrumentach muzycznych, kalkulatorach, telefonach, tokenach; w szczególności jest to jeden z podzespołów wejściowych komputera. Aktualnie używane modele klawiatur komputerowych mają około 100 klawiszy. Coraz częściej w klawiatury komputerowe wbudowuje się dodatkowe elementy sterujące (gładzik, dodatkowe przyciski, pokrętła, suwaki i inne), kontrolne (diody LED) i inne (np. czytnik kart pamięci, porty USB, gniazda do zestawu słuchawkowego) – najczęściej do obsługi multimediów.

Konstrukcje

Wirtualna klawiatura podczas pracy

Miniklawiatura do PC

Ze względu na sposób działania klawiszy, klawiatury można podzielić na:

mechaniczne, historycznie najstarsze – ruch klawisza za pomocą mniej lub bardziej skomplikowanego systemu dźwigni, cięgien itp. układów mechanicznych bezpośrednio wykonuje czynność użyteczną (np. napęd dźwigni w maszynie do pisania, przestawienie tarczy w arytmometrze mechanicznym)
stykowe – ruch klawisza powoduje bezpośrednio zwarcie (lub, rzadziej, rozwarcie) w układzie elektrycznym/elektronicznym:
- sprężynowa
- membranowa – wykonana jest z kilku warstw: warstwa z nadrukiem graficznym wykonana z poliestru lub poliwęglanu, warstwa laminująca, warstwa poliestrowa z nadrukowanym obwodem drukowanym (technika druku – sitodruk, farby przewodzące prąd), membrana oddzielająca, kolejna warstwa z nadrukowanym obwodem drukowanym i kolejna warstwa laminująca. Membrana oddziela obwody drukowane poza momentem, gdy naciskany jest przycisk.
- z gumą przewodzącą (obecnie najbardziej rozpowszechnione) – wciśnięcie klawisza powoduje dociśnięcie gumy przewodzącej do obwodu drukowanego, powodując znaczne obniżenie rezystancji pomiędzy końcówkami pola stykowego
bezstykowe:
- optoelektroniczna – ruch klawisza powoduje wsunięcie lub wysunięcie przesłony do/z transoptora
- pojemnościowa – obecnie stosowana rzadko – klawisz połączony jest z elementem zmieniającym pojemność współpracującego kondensatora najczęściej poprzez wsunięcie się między okładziny
- kontaktronowa – naciśnięcie klawisza powoduje przysunięcie magnesu do kontaktronu wymuszając zwarcie styków
ekranowe:
- dotykowa – na ekranie wyświetlany jest układ klawiszy, dotknięcie zaznaczonego miejsca jest równoznaczne z wprowadzeniem znaku; konieczne jest posiadanie specjalnego monitora dotykowego
- klasyczna – na ekranie wyświetlany jest układ klawiszy, kliknięcie myszką w wybranym miejscu jest równoznaczne z wybraniem znaku; wariant zbliżony do poprzedniego, ale nie wymaga specjalnego monitora.

wirtualne – na dowolnej płaskiej powierzchni (zwykle biurku) wyświetlany jest obraz klawiatury, a odpowiedni układ optyczny analizuje, które obrazy klawiszy zostają dotykane.

Zaletą klawiatur ekranowych, w porównaniu z fizycznymi, jest łatwa możliwość zmiany ich formy i wizualna prezentacja wielu zestawów znaków obejmujących przeróżne alfabety.

Zasady działania

Klawiatura bezprzewodowa Apple

Na klawiaturze komputerowej każde naciśnięcie lub puszczenie klawisza powoduje wysłanie sygnału do komputera. Każdy klawisz ma przypisaną własną parę sygnałów, zwanych „scancode”. Od pewnego czasu na rynku dostępne są klawiatury bezprzewodowe stosujące do komunikacji z komputerem podczerwień lub fale radiowe. W pierwszym przypadku klawiatura musi być umieszczona w niewielkiej odległości od odbiornika sygnału i mieć z nim „kontakt wzrokowy”, natomiast w drugim – odległość ta może być znaczna, nawet ponad 5 m. Najnowszym trendem jest łączenie klawiatur z komputerem za pomocą transmisji w standardzie Bluetooth.

Klawiatury wprowadzające znaki łacińskie występują najczęściej w tzw. układzie QWERTY (od pierwszych liter w lewym, górnym rogu klawiatury), rzadziej QWERTZ (klawiatury niemieckie czy polskie w tzw. układzie maszynistki) czy AZERTY (francuskie). Istnieją również inne układy klawiatur, między innymi klawiatura Dvoraka, której celem jest zwiększenie prędkości pisania.

Rozkład znaków klawiatury komputerowe odziedziczyły po klawiaturach mechanicznych maszyn do pisania. Został on opracowany ze względu na występowanie tam problemu blokujących się dźwigni podczas szybkiego pisania, który próbowano rozwiązać poprzez umieszczenie klawiszy z najczęściej powtarzającymi się sekwencjami liter w taki sposób, by leżały możliwie daleko od siebie. Obecnie głównie produkuje się klawiatury na złącze USB lub bezprzewodowe.

Długotrwała praca na klawiaturze może prowadzić do zespołu RSI.

Historia

Najczęściej wykorzystywanymi typami klawiatur w historii systemów komputerowych były/są:

82-klawiszowa – klawiatura typu PC i XT (istnieją konwertery, także jako projekty Public Domain, pozwalające na podłączenie klawiatur AT jako XT)^[1].
84-klawiszowa – klawiatura typu AT
101-klawiszowa – klawiatura rozszerzona o klawisze numeryczne
104-klawiszowa – klawiatura 101 rozszerzona o dodatkowe klawisze dla menu Windows
multimedialna – klawiatura 104 rozszerzona o dodatkowe klawisze
multimedialna – klawiatura 145 rozszerzona o dodatkowe klawisze, nowy moduł kodowania i zapamiętywania klawiszy – klawiatura jest w stanie zapamiętać ponad 230 różnych kombinacji

Pierwszy komputer wyposażony w klawiaturę powstał w 1960 roku.

Układ

Schemat przedstawia typowy układ klawiszy na klawiaturze używanej z najbardziej rozpowszechnionym obecnie typem komputerów, czyli komputerami PC. Aby dowiedzieć się więcej o którymś z klawiszy, należy nacisnąć go na poniższym schemacie.